第一节 基因的分离定律
学 习 目 标
核 心 素 养
1.阐明孟德尔的1对相对性状的杂交实验。(重点)
2.会做性状分离比的模拟实验。
3.阐明基因的分离定律。(重难点)
4.分析孟德尔遗传实验的科学方法。(重点)
5.运用基因的分离定律解释一些遗传现象。(难点)
1.利用遗传图解，梳理孟德尔对分离现象的解释及对解释的证明。
2.通过分析、绘制图解和举例等方法归纳并掌握遗传学基本概念。
3.通过对孟德尔成功原因的分析，感受并领悟科学家的优秀品质及科学魅力。
4.利用一对相对性状的杂交实验方法和规律分析生活中的遗传现象，并归纳总结一般的解题规律。
一、1对相对性状杂交实验
1．实验材料——豌豆作为遗传材料的特点及优势
特点
优势
严格的自花受粉植物，自然状态下，一般都是纯种
用其做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析
具有易于区分的相对性状，且能单独地遗传给后代
实验结果易于观察和分析
子代个体数量多
统计结果可靠
2.1对相对性状的杂交实验
实验过程
说明
P(亲本) 紫花×白花
↓
F1(子一代) 紫花
↓?
F2(子二代) 紫花 白花
比例接近 3∶1
(1)P具有相对性状
(2)F1全部表现显性性状
(3)F2出现性状分离现象，分离比为显性性状∶隐性性状≈3∶1
(4)实验结果与正交、反交无关
3.对分离现象的解释
(1)理论解释
①孟德尔认为生物的性状是由遗传因子决定的。
②卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的遗传因子。
③遗传因子在亲本体细胞中成对存在。且彼此保持独立，互不混杂。
④F1可以产生数量相等的含有不同遗传因子的配子。
⑤F1自花受粉时，不同类型的两性生殖细胞之间结合的概率相等。
⑥F2有三种类型，如果F2植株数量足够多，则三种类型的数量比为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，AA和Aa都表现为紫花，aa表现为白花，因此F2中紫花豌豆∶白花豌豆＝3∶1。
(2)遗传图解解释
4．对分离现象解释的验证
(1)方法：测交，即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)测交实验图解
(3)结论：测交后代分离比接近1∶1，符合预期的设想，从而证实F1是杂合子，产生A和a两种配子，这两种配子的比例是1∶1，F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离。
二、基因的分离定律
1．基因分离定律的实质
(1)发生时间：在形成配子时。
(2)实质：当细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2．表现型与基因型
(1)表现型：生物个体实际表现出来的性状称为表现型。
(2)基因型：与表现型有关的基因组成称为基因型。
3．纯合子与杂合子
(1)纯合子：成对的基因组成相同的个体，如AA和aa。
(2)杂合子：成对的基因组成不同的个体，如Aa。
4．在“性状分离比的模拟”实验中
(1)两个小罐分别代表雌雄生殖器官。
(2)小球代表配子，红球代表含基因A的配子，绿球代表含基因a的配子。两种颜色小球的数目相等，代表雌雄个体各产生数目相等的两种配子。
三、孟德尔获得成功的原因
1．正确选用实验材料：豌豆。
(1)豌豆是严格的自花受粉植物，一般是纯合子。
(2)具有稳定的、容易区分的相对性状。
(3)子代个体数量多，便于数学统计。
2．采取单一变量研究法：由单因子到多因子，由简到繁的实验过程。
3．应用统计学的方法对实验结果进行分析。
4．科学设计实验的程序：
5．巧妙设计了测交实验：以杂种子一代的个体再与隐性纯合子进行测交。
四、基因分离定律的应用
1．能正确解释生物界的某些遗传现象。
2．预测杂交后代的类型及各种类型出现的概率。
(1)应用于育种实践
在杂交育种中，首先按照育种目标，选择亲本进行杂交，根据性状的遗传表现选择符合需要的杂种后代；再经过有目的的选育，最终培育出具有稳定遗传性状的品种。
(2)应用于医学实践
在医学实践中，人们常利用基因分离定律对遗传病的基因型和发病概率作出科学的推断。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．欲实现紫花豌豆与白花豌豆的杂交，只需将二者间行种植即可。 ( )
2．生物体能表现出来的性状就是显性性状。 ( )
3．在一对相对性状的杂交实验中，F1的遗传因子组成为Dd，且F1产生雌雄配子的比例为1∶1。 ( )
4．杂合子自交后代一定是杂合子。 ( )
5．通过测交可以测定被测个体的基因型及其产生的配子种类和比例。 ( )
6．基因的分离定律中的“基因”是指同源染色体上的等位基因。
( )
提示：1.× 豌豆是严格的自花受粉植物，要杂交首先需人工去雄。
2．× 具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的性状是显性性状。
3．× F1产生的雄配子数量远多于雌配子数量。
4．× 杂合子自交，后代中既有纯合子也有杂合子，各占1/2。
5．√ 6.√
1对相对性状的杂交实验
[问题探究]
把紫茉莉(两性花)开红花(CC)的品种与开白花(cc)的品种杂交，F1杂合子(Cc)的花为粉红色，让其自交，统计发现F2中有开红花，开粉红花，开白花。请思考并回答下列问题。
1．上述遗传现象是否违背了孟德尔的遗传原理？为什么？
提示：否。从题中信息可以看出F1自交产生的F2，出现了性状分离，所以杂合子表现为粉红色，应该是C基因对c基因的不完全显性造成的。
2．材料中的相对性状包括什么？
提示：红花、粉红花和白花。
3．做杂交实验时，对母本植株的花应怎样处理？授粉后还应注意什么？
提示：母本植株开花前要人工去掉雄蕊并套袋，授粉后为避免其他花粉的影响要套袋。
[归纳总结]
1．豌豆的人工异花传粉操作步骤
2．遗传学概念辨析
(1)性状类
①性状：生物体的形态特征和生理特性的总称。
②相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
③显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的亲本性状。
④隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1未显现出来的亲本性状。
⑤性状分离：杂种自交后代出现不同于亲本性状的现象。
(2)基因类
①相同基因：同源染色体上相同的位置，控制同一性状的相同表现类型的基因，如图中A和A。
②等位基因：生物杂合子中在一对同源染色体的同一位置上、决定相对性状的基因，如图中B和b。
③非等位基因：有两种。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；另一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。
(3)交配类
①杂交：基因组成不同的个体间相互交配的过程。
②自交：植物体中自花受粉和雌雄异花的同株受粉。广义上讲，基因组成相同的个体间交配均可称为自交。自交是获得纯合子的有效方法。
③测交：就是让杂种(F1)与隐性纯合子相交，来测F1的基因组成。
④正交与反交：对于雌雄异体的生物杂交，若甲♀×乙♂为正交，则乙♀×甲♂为反交。
3．一对相对性状杂交实验中的相关数量关系
(1)F1(Dd)的配子种类和比例：2种(D、d)，1∶1。
(2)F2的遗传因子组成种类和比例：3种(DD、Dd、dd)，1∶2∶1。
(3)F2的性状种类和比例：2种(显性、隐性)，3∶1。
(4)F1的测交后代遗传因子组成种类和比例：2种(Dd、dd)，1∶1。
(5)F1的测交后代性状种类和比例：2种(显性、隐性)，1∶1。
4．相对性状中显隐性判断(设A、B为一对相对性状)
(1)定义法(杂交法)
①若A×B―→A，则A为显性，B为隐性。
②若A×B―→B，则B为显性，A为隐性。
③若A×B―→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。
(2)自交法
①若A既有A，又有B，则A为显性，B为隐性。
②若B既有A，又有B，则B为显性，A为隐性。
(3)根据子代性状分离比判断：具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
5．纯合子、杂合子的判断
(1)测交法(已知显、隐性性状)
待测个体×隐性纯合子
(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)
待测个体自交
当待测个体为动物时，常采用测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法均可采用，但自交法较简便。
(3)鉴定纯合子、杂合子还可以用花粉鉴定法
非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。
特别提醒：关于纯合子与杂合子判断的两点提醒
(1)应用测交法的前提是性状的显隐性已知，否则只能应用自交法。
(2)对于植物常采用自交法，因为自交法更简便，同时也可以保留种子。
1．豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本，杂交得到F1，F1自交获得F2(如图所示)，下列有关分析正确的是( )
A．图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等
B．③的子叶颜色与F1子叶颜色相同
C．①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶
D．产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)
C [豌豆产生雌配子的数量远小于雄配子的数量，A错误；③的基因型为yy，子叶表现为绿色，而F1的基因型为Yy，子叶表现为黄色，B错误；①和②的基因型为Yy，子叶表现为黄色，③的基因型为yy，子叶表现为绿色，C正确；产生Yy的亲本可能为YY(♀)、yy(♂)或YY(♂)、yy(♀)，D错误。]
(1)若F1中父本产生的含y精子无受精能力，则F2中各遗传因子组成的比例是多少？
提示：YY∶Yy＝1∶1。
(2)若F1中含Y的雌雄配子之间受精后形成的受精卵会有一半死亡，则F2中黄色子叶和绿色子叶的分离比是否还是3∶1?
提示：不是，由于YY子叶中有一半死亡，所以黄色子叶∶绿色子叶＝5∶2。
2．豌豆1对相对性状的杂交实验中，实现3∶1的分离比必须同时满足的条件是( )
①观察的子代样本数目足够多 ②F1形成的不同类型的雌(雄)配子数目相等且生活力相同 ③雌、雄配子结合的机会相等 ④F2中不同遗传因子组成的个体存活率相等 ⑤成对的遗传因子间的显隐性关系是完全的 ⑥F1体细胞中各遗传因子表现的机会相等
A．①②⑤⑥ B．①③④⑥
C．①②③④⑤ D．②③④⑤⑥
C [豌豆1对相对性状的杂交实验中，必须同时满足条件①②③④⑤，否则就不能实现3∶1的分离比；在F1中隐性遗传因子就没有表现出来，所以“⑥F1体细胞中各遗传因子表现的机会相等”是错误的。]
3．一白化病基因携带者(夫)与一白化病患者(妻)结婚，某同学将这对夫妇产生子代的情况绘制成遗传图解(如图)，下列对该遗传图解的评价不合理的是( )
A．漏写亲本的表现型
B．漏写杂交符号“×”
C．卵细胞重复写了2个a
D．错写F1的表现型比例
D [书写遗传图解时，亲本的表现型应注明Aa(正常)，aa(白化病)，A正确；亲本之间的杂交符号(×)不能缺少，B正确；当产生相同的生殖细胞类型时，仅仅写一个就可以，C正确；F1的表现型比例是正确的，D错误。]
4．玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。某一品系X为黄粒玉米，若自花传粉，后代全为黄粒；若接受另一品系Y紫粒玉米的花粉，后代既有黄粒，也有紫粒。下列有关分析正确的是( )
A．紫粒是显性性状
B．黄粒是显性性状
C．品系X是杂种
D．品系Y是纯种
A [品系X自花传粉后代全为黄粒，说明品系X是纯种；接受品系Y紫粒玉米花粉，后代有黄粒和紫粒，说明紫粒为显性性状，黄粒为隐性性状，品系Y是杂种。]
对分离定律的验证及基因分离定律的实质
1.对分离现象解释的验证——测交实验
方法
作用
结果
让F1与隐性纯合类型杂交
(1)测定F1配子的种类及比例
(2)测定F1的基因型
(3)判断F1形成配子时基因的行为
与预期的设想相符，证实了：
(1)F1是杂合子，基因型为Aa
(2)F1产生A和a两种类型且比例相等的配子
(3)F1在形成配子时，等位基因彼此分离
2.基因的分离定律
(1)适用范围
基因的分离定律只研究一对相对性状的遗传，只针对细胞核中的遗传因子，只适用于进行有性生殖的真核生物。
(2)作用时间
有性生殖形成配子时。
(3)减数分裂与等位基因分离的关系
掌握基因分离的规律，应抓住以下三点：
①等位基因的独立性：等位基因虽然共存于一个细胞内，但分别位于一对同源染色体的两条染色体上，既不融合，也不混杂，各自保持独立。
②等位基因的分离性：正是由于等位基因在杂合体内独立存在，才使得等位基因在减数分裂形成配子时，会随同源染色体的分开而彼此分离，分别进入到不同的配子中。
③随机组合性：受精作用中雌雄配子结合的机会均等，等位基因随配子遗传给后代。
1．水稻的非糯性(W)对糯性(w)是完全显性。前者花粉含直链淀粉，遇碘变为蓝黑色，后者花粉含支链淀粉，遇碘则变为橙红色。现将纯种非糯稻和纯种糯稻杂交，而后取F1的花粉加碘染色，在光学显微镜下观察，花粉粒有蓝黑色和橙红色两种。相关说法不正确的是( )
A．这两种花粉粒的数量比约为1∶1
B．产生这种现象的原因是减数分裂时，同源染色体上的等位基因分离
C．该结果验证了基因分离规律，这类似于孟德尔经典实验中测交的意义
D．如果让F1自交，产生的植株中花粉有3种基因型
D [F1的基因型为Ww，产生含基因W和w的花粉粒数量比为1∶1；在减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离，产生的含基因W的非糯性花粉粒和含基因w的糯性花粉粒数量比为1∶1；花粉粒染色实验证明在产生配子过程中成对的等位基因彼此分离，类似孟德尔豌豆杂交实验中测交的意义；F1自交，产生的植株中花粉粒含有基因W或w，产生子代植株的基因型为WW、Ww和ww三种。]
F1的花粉加碘染色后，在光学显微镜下，花粉粒有蓝黑色和橙红色两种，且比例为1∶1的原因是什么？
提示：由题干分析知，F1(Ww)个体产生花粉时，成对的遗传因子分离，即W和w分离，因此出现了两种比例相等的花粉。
方法规律：验证分离定律的方法
(1)自交法：若杂种F1自交后代的性状分离比为3∶1，则遵循基因的分离定律。
(2)测交法：若杂种F1与隐性类型杂交，后代表现型的比例为1∶1，则遵循基因的分离定律。
(3)花粉鉴别法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后(如染色)，用显微镜观察并计数两种颜色的花粉，若两种花粉粒颜色的比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。
2．下列四项能正确表示基因的分离定律的实质的是( )
A B C D
C [基因的分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随同源染色体的分离而分开，分别进入不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。]
基因分离定律的应用
[问题探究]
人眼的虹膜有褐色和蓝色的，褐色由显性基因A控制，蓝色由隐性基因a控制。现有一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚。思考并回答下列问题。
1．这对夫妇的基因型是怎样的？
提示：男：aa；女：Aa。
2．他们的孩子虹膜是哪种颜色？
提示：可能是褐色，也可能是蓝色。
3．他们生出一个蓝眼女儿的概率是多少？
提示：蓝眼女儿的概率为(蓝色)×(女儿)＝。
[归纳总结]
1．基因分离定律的应用
(1)正确解释某些遗传现象
根据性状分离现象，判断某些遗传病的显隐性关系，如果患病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，则该病肯定是显性遗传病；如果正常的双亲生出患病的孩子，即“无中生有”，则该病一定是隐性遗传病。
(2)指导农作物的育种实践
①如果选用的品种是隐性性状，则隐性性状一旦出现，即可稳定遗传。
②如果选用的品种是显性性状，需通过连续自交的方法选育，直到后代不发生性状分离为止，一般要经过5～6代的选育。
③若优良性状为杂合子，两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。
(3)预防遗传病的发生
①显性基因控制的遗传病
例如，人类的多指是受显性基因控制的，如果双亲的一方为多指(AA或Aa)，他们的子女中患多指的概率为1或1/2。
②隐性基因控制的遗传病
每人都可能是5～6种不同的隐性致病基因的携带者。近亲结婚的双亲从共同祖先获得相同隐性基因的概率增加，后代患隐性遗传病的概率增加，因此要禁止近亲结婚。
2．基因型、表现型的推断方法
(1)由亲代推断子代基因型和表现型(正推型)
①根据六种交配方式后代的情况直接推断。
亲本
子代基因型
子代表现型
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa＝1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1
显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa
Aa∶aa＝1∶1
显性∶隐性＝1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
②先求出亲本产生的雌雄配子类型和比例，然后绘制棋盘格式遗传图解或交叉线式遗传图解求解。
(2)由子代推断亲代的基因型和表现型(逆推型)
①分离比法：运用上表直接逆推，如
F1
②隐性突破法：如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子aa，基因只能来自父母双方，因此亲代基因型中必然都有一个a基因。
③填充法：先根据亲代表现型写出能确定的基因，显性性状基因型可用A_来表示，隐性性状基因型只有一种aa。根据子代中一对基因分别来自两个亲本，推出未知部分即可。
3．遗传概率的计算
(1)用经典公式计算：概率＝×100%。
(2)用配子的概率计算：先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘、相关个体的概率相加即可。
(3)实例：两只白羊交配生了两只白羊和一只黑羊，如果它们再生一只小羊，是白色公羊的概率是多少？
方法①：用分离比直接推出。
Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb，可见后代毛色是白色的概率是，白色公羊的概率是×＝。
方法②：用配子的概率计算。
Bb亲本产生B、b配子的概率都是，则构建棋盘格如下：
♂
♀
B
b
B
BB
Bb
b
Bb
bb
所以，后代毛色是白色的概率是＋＋＝，白色公羊的概率是×＝。
1．如图为山羊的毛色遗传图解(相关基因用A和a表示)，下列相关叙述中，错误的是( )
A．白色对黑色为显性
B．图中黑色山羊均为纯合子
C．4和5再生一个白色雄性山羊的概率为3/4
D．7为纯合子的概率为
C [因为4和5都是白色个体，但它们生有一个黑色的后代6，故白色对黑色为显性，A正确；因为黑色为隐性，所以凡是黑色个体均为隐性纯合子，基因型是aa，B正确；因为4和5均为显性个体，所以它们都有一个显性基因A，又因为它们生有黑色后代，所以另一个基因都是a，故4和5的基因型都是Aa，所以它们再生育一个白色后代(A_)的概率为，这些后代中雌雄各占一半，故4和5再生一个白色雄性山羊的概率＝×＝，C错误；因为4和5基因型都是Aa，故白色个体7的基因型及比例分别是AA和Aa，D正确。]
(1)图中1～7号个体，基因型一定为杂合子的有哪些？
提示：1、4、5。
(2)若7号是雄性，如何判断其是纯合子还是杂合子？
提示：让7号雄性个性与多只黑色雌性个体杂交，若子代全为白色，则为纯合子；若子代出现黑色，则为杂合子。
2．如图为某家族白化病的遗传系谱图(相关基因用A、a表示)，据图回答：
(1)人类白化病的遗传遵循________定律。
(2)Ⅱ-3的基因型是________。
(3)Ⅲ-8为杂合子的概率是________。
(4)Ⅱ-4和Ⅲ-10的基因型相同的概率是________。
(5)若Ⅲ-9和一个白化病基因携带者结婚，则他们生一个患病孩子的概率为________。
[解析] 根据遗传系谱图，Ⅱ-3、Ⅱ-4不患白化病，但他们生下了患白化病的Ⅲ-7，说明白化病是由隐性基因决定的，即白化病患者的基因型为aa。(1)人类白化病的遗传遵循基因的分离定律。(2)(3)Ⅲ-7为白化病患者，即其基因型是aa，由此可判断Ⅱ-3、Ⅱ-4的基因型都是Aa，他们所生的表现型正常的儿子Ⅲ-8的基因型为1/3AA、2/3Aa。(4)(5)Ⅱ-6的基因型为aa，据此可判断Ⅲ-9、Ⅲ-10的基因型均为Aa，故Ⅱ-4和Ⅲ-10的基因型相同的概率是1，Ⅲ-9(Aa)和一个白化病基因携带者(Aa)结婚后，生一个患病孩子的概率为1/4。
[答案] (1)基因的分离 (2)Aa (3)2/3 (4)1
(5)1/4
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳
1.豌豆是自花受粉植物，具有多对易区分的相对性状。
2.具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的性状为显性性状。
3.在1对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比为3∶1；在测交实验中，性状分离比为1∶1。
4.纯合子自交后代仍为纯合子；杂合子自交后代既有纯合子，也有杂合子。
5.杂种后代出现不同于亲本性状的现象，称为性状分离。
6.生物的表现型决定于基因型，同时受环境影响。
7.当细胞进行减数分裂时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
1．下列有关相对性状的叙述正确的是( )
A．梨的果皮光滑和桃的果皮有毛是相对性状
B．家兔的黑色毛、白色毛和棕色毛是相对性状
C．番茄的红色果实和圆形果实是相对性状
D．生物的同一性状的不同表现形式就是相对性状
B [相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。A中不是同种生物，C中不是同一性状，D不一定是同种生物。]
2．有一种严重的椎骨病是由隐性基因引起的。一对正常夫妇生了一个有病的女儿和一个正常的儿子，则该儿子携带致病基因的可能性是( )
A. B.
C. D.
C [表现正常的夫妇生了一个有病的女儿，则该夫妇均为杂合子，其正常儿子可能是纯合子，也可能是杂合子，其中杂合子携带致病基因，其可能性为2/3。]
3．(2019·全国卷Ⅱ)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )
A．①或② B．①或④
C．②或③ D．③或④
B [实验①中植株甲自交，子代出现了性状分离，说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交，后代出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下，无法依据实验②或③判定植株甲为杂合子。]
4．下列关于测交的叙述，错误的是 ( )
A．测交属于一种特殊方式的杂交
B．测交可判断1对相对性状的显隐性
C．测交可推测F1产生配子的种类和比例
D．测交可验证基因的分离定律
B [测交是指F1与纯合隐性个体杂交，因而属于一种特殊方式的杂交，A正确；测交不可以用来判断一对相对性状的显隐性，B错误；由于测交是与隐性个体杂交，而隐性个体只能产生1种含隐性基因的配子，所以通过测交后代表现型种类和比例可以推测被测个体产生配子的种类和比例，C正确；测交可验证基因的分离定律和基因的自由组合定律，D正确。]
5．如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细观察图，然后回答下列问题：
(1)该实验的亲本中，父本是________，母本是________。
(2)操作①叫做________，操作②叫做________；为了确保杂交实验成功，①的操作过程中应注意，时间上________________，操作过程中______________，操作后________。
(3)紫花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为________色。
(4)若P皆为纯合子，让F1进行自交，F2的性状中，紫花与白花之比为________，F2的基因组成有____________，且比值为____________。生物体的这种现象称为______________。
[解析] (1)(2)涉及植物杂交实验方法，要注意的重点是豌豆是天然的自交植物，必须适时用合适的方法去雄。(3)种子长大后基因组成不变，仍为杂种，表现型仍为显性。(4)可根据孟德尔对分离现象的解释进行推理计算。
[答案] (1)白花豌豆 紫花豌豆
(2)去雄 人工授粉 要在花粉成熟之前进行 要干净、全部、彻底 要外套罩子(袋子)
(3)紫 (4)3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1 性状分离
[教材课上思考答案](教师用书独具)
积极思维(P28)
1．表格中的比例关系由上到下依次为：3.15∶1；3.14∶1；2.95∶1；2.82∶1；2.96∶1；3.01∶1；2.84∶1。
2．(1)F1表现出的全为显性亲本的性状。(2)F2出现性状分离，既有显性性状，又有隐性性状。(3)F2中显、隐性性状之比接近3∶1。
边做边学(P30)
1．可以。AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。
2．不能，因为数量太少，偶然性太大。
3．为尽可能地减少误差，应注意保证每一次抓球互不干扰。
(1)抓球前充分混合摇匀。
(2)不要看着罐内的小球抓，要随机去抓，并用双手同时从两个小罐内各抓一个。
(3)每做完一次模拟实验，小球放回后要摇匀小球，然后再做下一次实验。
(4)尽可能多抓几次，根据统计学原理，重复次数越多，结果越准确。
[教材课后习题答案](教师用书独具)
一、1.C
2．D [由于子代数量太少，所以①～⑤各种情况都有可能出现。]
3．D [Ⅱ2和Ⅱ3为致病基因携带者的可能性都为2/3，所以其后代患病概率为2/3×2/3×1/4＝1/9。]
4．D 5.A
6．B [亲本都是紫花，杂交后代出现白花，说明白花为隐性性状；亲本为紫花和白花，杂交后代全为紫花，说明紫花为显性性状。]
二、提示：控制种皮颜色的基因和控制花色的基因可能连锁在一起。可将两亲本杂交得F1，F1自交得F2，观察F2的表现型及比例。
课件93张PPT。第三章 遗传和染色体第一节 基因的分离定律
自花纯种相对性状单独性状分离相对显性3∶1紫花保持独立遗传因子遗传因子体细胞相等相等遗传因子不同类型3∶11∶2∶1AAAaAa紫花 紫花 紫花 隐性纯合子测交AaaAaaa白花
接近1∶1杂合子A和a1∶1遗传因子分离
配子减数分裂同源染色体配子性状基因组成
相同AA和aa不同Aa雌雄生殖器官配子相等相等单因子到多因子豌豆纯合子相对性状子代个体数量多统计学 隐性纯合子 概率遗传现象发病概率育种目标进行杂交稳定遗传基因型1对相对性状的杂交实验 对分离定律的验证及基因分离定律的实质 基因分离定律的应用 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(四)
(建议用时：35分钟)
[合格基础练]
1．豌豆在自然状态下是纯种的原因是( )
A．豌豆品种间性状差异大
B．豌豆先开花后受粉
C．豌豆有多对易区分的相对性状
D．豌豆是自花受粉的植物
D [豌豆是自花受粉的植物，自然情况下一般都是自交，后代都是纯种。]
2．下列关于遗传学基本概念的叙述中，正确的是( )
A．生物在正常情况下不能表现的性状称为隐性性状
B．不同环境下，基因型相同，表现型不一定相同
C．兔的长毛和细毛是一对相对性状
D．纯合子杂交产生的子一代所表现出的性状就是显性性状
B [表现型是基因型和环境共同作用的结果，不同环境下，基因型相同，表现型不一定相同，B正确。]
3．两株高茎豌豆杂交，后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示，则亲本的基因组成可表示为 ( )
A．GG×gg B．GG×Gg
C．Gg×Gg D．gg×gg
C [由图中信息可知，两株高茎豌豆杂交后代中出现性状分离，说明高茎是显性性状，双亲至少各含一个G，双亲基因组成表示为G_，又因子代出现了矮茎gg，两个g基因分别来自两个双亲，则可确定双亲基因型都为Gg。本题亦可根据后代高茎∶矮茎≈3∶1判断，符合杂合子自交的实验结果，故推测亲本的基因组成为Gg×Gg。]
4．在实践中常采用下列哪组方法，可以依次解决①～④中的遗传问题( )
①鉴定一只白羊是否是纯种 ②在一对相对性状中区分显、隐性 ③不断提高小麦抗病(显性性状)品种的纯合度 ④检验杂种F1的基因组成
A．杂交、自交、测交、测交
B．测交、杂交、自交、测交
C．测交、测交、杂交、自交
D．杂交、杂交、杂交、测交
B [鉴定某生物是否是纯种，对于植物来说可以采用自交、测交的方法，其中自交是最简便的方法；对于动物来说则只能用测交的方法。要区分一对相对性状的显、隐性关系，可以让生物进行杂交，若是两个相同性状的生物个体杂交，后代中出现了性状分离，则亲本的性状为显性性状，若是不同性状的生物个体杂交，后代中只出现一种性状，则此性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义之一是可以鉴定F1(显性个体)的基因组成。故选B。]
5．纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米子粒，而非甜玉米果穗上全部为非甜玉米子粒。原因是( )
A．甜是显性 B．非甜是显性
C．相互混杂 D．相互选择
B [纯种甜玉米和纯种非甜玉米之间相互受粉，非甜玉米的果穗上全表现为非甜，说明非甜是显性性状。甜玉米的果穗上出现非甜玉米子粒，也说明了非甜是显性性状。]
6．测交法可用来检验F1是不是纯合子的关键原因是( )
A．与F1进行测交的个体是隐性纯合子
B．测交子代出现不同的表现型
C．测交不受其他花粉等因素的影响
D．测交后代的表现型及比例能直接反映F1的配子类型及比例
D [测交是F1与隐性纯合亲本进行的杂交。隐性亲本产生的配子只有隐性配子一种，当与显性配子结合时表现出显性性状，与隐性配子结合时表现出隐性性状，通过测交后代的表现型及比例能直接反映F1的配子类型及比例，所以测交法可用来检验F1是不是纯合子。]
7．低磷酸酯酶症是一种遗传病，一对夫妇均表现正常，他们的父母也均表现正常，丈夫的父亲不携带致病基因，而母亲是携带者，妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症。这对夫妇生育一个正常孩子是纯合子的概率是( )
A．1/3 B．1/2
C．6/11 D．11/12
C [由“他们的父母均正常”和“妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症”可推知，该病为隐性遗传病。妻子的基因型(相关的基因用A、a表示)为1/3AA、2/3Aa；由“丈夫的父亲完全正常且不携带致病基因，母亲是携带者”可推知，丈夫的基因型为1/2AA、1/2Aa。他们的后代中是纯合子AA的概率是1/2，是杂合子Aa的概率是5/12，是纯合子aa的概率是1/12。他们所生的一个正常孩子是纯合子的概率是6/11。]
8．某同学在利用红色彩球(表示D)和绿色彩球(表示d)进行“性状分离比模拟实验”的过程中进行了以下操作，其中错误的做法是( )
A．在代表雌配子的小桶中放入两种彩球各10个
B．在代表雄配子的小桶中放入两种彩球各30个
C．在每次随机抓取彩球之前摇匀小桶中的彩球
D．在抓取10次后统计分析彩球组合类型比例
D [两个小桶中放入两种彩球的数量不等并不影响实验结果，但必须保证每个小桶中两种彩球的比例为1∶1；在每次随机抓取彩球之前摇匀小桶中的彩球，是为了提高模拟受精作用过程中不同类型配子结合的随机性；仅抓取10次就统计分析彩球组合类型比例，所得数据较少，不符合概率统计的方法要求。]
9．以两株高茎豌豆为亲本进行杂交，F1中高茎和矮茎的数量比如图所示，则F1高茎豌豆中纯合子的比例为( )
A．1 B．1/2
C．1/3 D．1/4
C [分析题图可知，高茎∶矮茎＝3∶1，所以亲本为基因型相同的杂合子，设杂合子的基因型为Dd，则F1的基因型及其比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，显性性状中纯合子的比例为1/3。]
10．蛇的黑斑与黄斑是一对相对性状，现进行如下杂交实验：
甲：P 黑斑蛇×黄斑蛇 乙：P 黑斑蛇×黑斑蛇
↓ ↓
F1 黑斑蛇 黄斑蛇 F1 黑斑蛇 黄斑蛇
根据上述杂交实验，下列结论不正确的是( )
A．所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B．黄斑是隐性性状
C．甲实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因组成相同
D．乙实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因组成相同
D [由乙实验结果可知黑斑为显性性状、黄斑为隐性性状，所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇，A、B项正确；甲实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因组成相同，都是杂合子，C项正确；乙实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因组成不相同，亲本中的黑斑蛇为杂合子，F1中的黑斑蛇既有纯合子，又有杂合子，D项错误。]
11．已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对等位基因Y、y控制的，用豌豆进行下列遗传实验，具体情况如下：
实验一
P黄色子叶(甲)×绿色子叶(乙)
↓
F1黄色子叶(丙) 绿色子叶
1 ∶ 1
实验二
P 黄色子叶(丁)
↓自交
F1黄色子叶(戊) 绿色子叶
3 ∶ 1
请分析回答：
(1)用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因之一是____________
______________________________________________________。
(2)从实验________可判断这对相对性状中________是显性性状。
(3)实验二黄色子叶戊中能稳定遗传的占________。
(4)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1，其中主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为________。
(5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交，所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占________。
[解析] (1)豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，由于在自然条件下，豌豆只能自花传粉，这样可以避免外来花粉的干扰，使实验结果更可靠；豌豆也有容易区分的相对性状，这样使实验结果容易统计和分析。以上都是豌豆作为实验材料容易获得成功的原因。
(2)实验二黄色子叶亲本自交，后代出现了性状分离，后代中出现的与亲本性状不同的绿色子叶为隐性性状，亲本性状黄色为显性性状。
(3)实验二中亲本丁的基因型为Yy，F1中黄色子叶戊的基因型有YY和Yy两种，其中能稳定遗传的纯合子YY在戊中占1/3。
(4)实验一中亲本甲的基因型为Yy，它产生Y和y两种配子，且比例为1∶1，这是甲与乙(yy)杂交产生的后代出现黄色子叶∶绿色子叶＝1∶1的主要原因。
(5)丙的基因型为Yy，戊的基因型为YY(1/3)、Yy(2/3)，其中Yy与YY(1/3)杂交，后代中YY占1/2×1/3＝1/6、Yy占1/2×1/3＝1/6，Yy与Yy(2/3)杂交，后代中YY占1/4×2/3＝1/6、Yy占2/4×2/3＝2/6、yy占1/4×2/3＝1/6，则后代中黄色子叶个体中不能稳定遗传的Yy占3/5。
[答案] (1)自花传粉、闭花受粉；具有易于区分的相对性状等(答出一点即可)
(2)二 黄色子叶 (3)1/3
(4)Y∶y＝1∶1 (5)3/5
12．某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析。
第一组：取90对亲本进行实验
第二组：取绿茎和紫茎的植株各1株
杂交组合
F1表现型
交配组合
F1表现型
A：30对亲本
红花×红花
36红花∶1白花
D：绿茎×紫茎
绿茎∶紫茎＝1∶1
B：30对亲本
红花×白花
5红花∶1白花
E：紫茎自交
全为紫茎
C：30对亲本
白花×白花
全为白花
F：绿茎自交
由于虫害，植株死亡
(1)从第一组花色遗传的结果来看，花色隐性性状为________，最可靠的判断依据是________组。
(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代表现型的情况是______________________。
(3)由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。
(4)从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为__________，判断依据是__________组。
(5)如果F组正常生长繁殖的话，其子一代表现型的情况是________________________。
(6)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比，试解释原因：______________________________________________________
______________________________________________________。
[解析] (1)由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白花为隐性性状。依据C组不能作出判断，因为若亲代全为显性纯合子或有一方为显性纯合子，后代也会出现这种情况。(2)B组亲本中的任意一株红花植株，可能是纯合子也可能是杂合子，因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花＝3∶1。(3)B组中的白花个体为隐性纯合子，因此F1中5红花∶1白花就代表了亲代中的所有红花亲本所含显隐性遗传因子的比为显性遗传因子∶隐性遗传因子＝5∶1。如果设显性遗传因子为R，则RR∶Rr＝2∶1。(4)第二组的情况与第一组不同，第一组类似于群体调查结果，第二组为两亲本杂交情况，由D组可判定为测交类型，亲本一个为杂合子，一个为隐性纯合子；再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯合子。(5)杂合子自交，后代将出现3∶1的性状分离比。(6)亲本中的红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此杂交组合有多种情况(如A组可能有RR×RR、RR×Rr、Rr×Rr三种情况；B组有RR×rr、Rr×rr两种情况)，所以后代不会出现一定的分离比。
[答案] (1)白色 A
(2)全为红花或红花∶白花＝3∶1
(3)2∶1
(4)紫茎 D、E (5)绿茎∶紫茎＝3∶1
(6)红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此，后代不会出现一定的分离比
[等级过关练]
13．玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，其中一定能够判断出甜和非甜的显隐性关系的是( )
A B C D
C [A选项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系。B选项中，当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显隐性关系。C选项中，非甜与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则该性状为显性性状；若出现两种性状，则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性纯合子。此时非甜玉米自交，若出现性状分离，则说明非甜是显性性状；若没有出现性状分离，则说明非甜玉米是隐性纯合子。D选项中。若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。]
14．豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种，分别受遗传因子T和t控制。种植遗传因子组成为TT和Tt的豌豆，两者数量之比是2∶1。若两种类型的豌豆繁殖率相同，则在自然状态下，所有子代中遗传因子组成为TT、Tt、tt的个体数量之比为( )
A．7∶6∶3 B．9∶2∶1
C．7∶2∶1 D．25∶10∶1
B [根据题意，遗传因子组成为TT的豌豆自交后代遗传因子组成都是TT；遗传因子组成为Tt的豌豆自交后代遗传因子组成有三种：1/4TT、1/2Tt、1/4tt，则所有子代中遗传因子组成为TT的个体的数量占2/3＋1/3×1/4＝9/12，遗传因子组成为Tt的个体的数量占1/3×1/2＝2/12；遗传因子组成为tt的个体的数量占1/3×1/4＝1/12，因此子代中遗传因子组成为TT、Tt、tt的个体数量之比为9∶2∶1。]
15．(2019·全国卷Ⅲ)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。
[解析] (1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证基因的分离定律，可采用自交法和测交法。根据题意，现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米子粒若干，其显隐性未知，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，可让两种性状的玉米分别自交，若某些亲本自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若子代没有出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为纯合子，在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1，F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交，若F1只表现一种性状，说明亲本均为纯合子，让F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，说明该亲本分别为杂合子和纯合子，则可验证分离定律。
[答案] (1)显性性状
(2)思路及预期结果
①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。(任答两种即可)
